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A
presidenta brasileira é versada em frases de efeito, algumas confusas, outras
sem sentido e outras chegam a causarem até “meme" na internet com aquela
de armazenar o vento.
É
mais provável que a iminente presidenta brasileira no caso,tenha escorregado num tema
muito técnico que não domina.
É
muito provável que devesse dizer amazenamento de energia, assim ficaria bem
claro dentro das pesquisas atuais neste seguimento.
Por exemplo na energia solar algumas usinas que utilizam o vapor ( água aquecida por espelhos projetados para aquecerem tubulações e destas para caldeiras), poderiam até depois do por do sol, continuarem a gerar energia por algum tempo.
Agora no setor eólico tem algumas novidades publicadas pela revista eletrônica Inovação Tecnológica.
A primeira publicada na edição de 27/11/2015 com o tema :
Especial Armazenar o Vento , tecnologia que deve serem
levadas a sério.
levadas a sério.
Especial Armazenar o vento: Bateria Orgânica com Água.
Protótipo da bateria de fluxo orgânica, baseada apenas em materiais não tóxicos.[Imagem: Eliza Grinnell/Harvard Paulson School]
Bateria orgânica
Kaixiang Lin, da Universidade de Harvard, nos EUA,
desenvolveu um novo tipo de bateria recarregável
que pode tornar o armazenamento de eletricidade a
partir de fontes de energia intermitentes, como a
solar e a eólica, segura e barata, tanto para uso
residencial como comercial.
desenvolveu um novo tipo de bateria recarregável
que pode tornar o armazenamento de eletricidade a
partir de fontes de energia intermitentes, como a
solar e a eólica, segura e barata, tanto para uso
residencial como comercial.
Na operação da bateria, os elétrons são coletados e
liberados por compostos químicos seguros, de
baixo custo e abundantes - carbono, oxigênio,
nitrogênio, hidrogênio, ferro e potássio - dissolvidos
em água.
liberados por compostos químicos seguros, de
baixo custo e abundantes - carbono, oxigênio,
nitrogênio, hidrogênio, ferro e potássio - dissolvidos
em água.
Os componentes ativos dos eletrólitos na maioria
das baterias de fluxo são íons de metais como o
vanádio dissolvido em ácido sulfúrico. Além de
serem caros, corrosivos e difíceis de lidar, esses
materiais são cineticamente lentos, o que talvez
explique porque um conceito tão promissor quanto o
das baterias de fluxo ainda não tenha sido
largamente adotado.
das baterias de fluxo são íons de metais como o
vanádio dissolvido em ácido sulfúrico. Além de
serem caros, corrosivos e difíceis de lidar, esses
materiais são cineticamente lentos, o que talvez
explique porque um conceito tão promissor quanto o
das baterias de fluxo ainda não tenha sido
largamente adotado.
Geração distribuída de energia
No ano passado, a mesma equipe havia apresentado
uma bateria de fluxo orgânica na qual os metais
foram substituídos por moléculas orgânicas
(baseadas em carbono) chamadas quinonas,
substâncias químicas naturais e abundantes,
essenciais em processos biológicos como a
fotossíntese e a respiração celular.
uma bateria de fluxo orgânica na qual os metais
foram substituídos por moléculas orgânicas
(baseadas em carbono) chamadas quinonas,
substâncias químicas naturais e abundantes,
essenciais em processos biológicos como a
fotossíntese e a respiração celular.
Mas as quinonas formavam apenas metade da
bateria, seu eletrodo negativo, enquanto o lado
positivo dependia de um eletrólito de bromo. Esse
metal é usado em várias outras baterias, sendo
razoável seu uso em ambiente industrial, por
pessoal qualificado.
bateria, seu eletrodo negativo, enquanto o lado
positivo dependia de um eletrólito de bromo. Esse
metal é usado em várias outras baterias, sendo
razoável seu uso em ambiente industrial, por
pessoal qualificado.
Mas a toxicidade e a volatilidade do bromo depõem
contra seu uso em ambientes residenciais, rumo
à geração distribuída de energia, na qual painéis
solares ou turbinas eólicas residenciais geram
durante o dia a energia que a família usará à noite.
contra seu uso em ambientes residenciais, rumo
à geração distribuída de energia, na qual painéis
solares ou turbinas eólicas residenciais geram
durante o dia a energia que a família usará à noite.
Ferrocianeto
Agora, a equipe finalmente conseguiu substituir o
bromo por íons de um ferrocianeto não-tóxico e não-
corrosivo.
bromo por íons de um ferrocianeto não-tóxico e não-
corrosivo.
"Isso soa mal porque tem a palavra 'cianeto',",
pondera o professor Michael Marshak. "O cianeto é
letal porque se liga muito firmemente ao ferro do
corpo humano. No ferrocianeto ele já está ligado ao
ferro, por isso é seguro. Na verdade, o ferrocianeto
é comumente usado como aditivo alimentar e
também como fertilizante."
pondera o professor Michael Marshak. "O cianeto é
letal porque se liga muito firmemente ao ferro do
corpo humano. No ferrocianeto ele já está ligado ao
ferro, por isso é seguro. Na verdade, o ferrocianeto
é comumente usado como aditivo alimentar e
também como fertilizante."
"Esta é a química que eu ficaria feliz em colocar no
meu porão," disse seu colega Michael Aziz. "A não-
toxicidade e materiais abundantes e baratos
colocados em uma solução de água significa que é
segura - ela não pega fogo - e isso é uma enorme
vantagem quando você está armazenando grandes
quantidades de energia elétrica em qualquer lugar
perto das pessoas."
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=armazenar-vento-bateria-organica-agua&id=010115151127&ebol=sim#.Vl8JedIrJkh
Especial Armazenar o vento: Bateria de fluxo
térmica, artigo publicado em 26/11/2015.
térmica, artigo publicado em 26/11/2015.
Em termos conceituais, toda a energia produzida pode ser armazenada indefinidamente e utilizada mais tarde. [Imagem: Kelvin Randhir/Universidade da Flórida]
Nathan Rhodes, da Universidade Estadual do
Oregon, nos EUA, descobriu uma nova abordagem
para o armazenamento de energia térmica solar
concentrada, uma abordagem que reduz o custo e
torna o mecanismo mais prático para uso em larga
escala.
Oregon, nos EUA, descobriu uma nova abordagem
para o armazenamento de energia térmica solar
concentrada, uma abordagem que reduz o custo e
torna o mecanismo mais prático para uso em larga
escala.
O avanço é baseado no armazenamento
termoquímico, no qual uma reação química é usada
em ciclos repetitivos para manter o calor, dirigi-lo
para acionar turbinas e gerar energia e, em seguida,
reaquecer o material para continuar o ciclo.
termoquímico, no qual uma reação química é usada
em ciclos repetitivos para manter o calor, dirigi-lo
para acionar turbinas e gerar energia e, em seguida,
reaquecer o material para continuar o ciclo.
O armazenamento termoquímico lembra uma
bateria, na qual ligações químicas são utilizadas para
armazenar e liberar energia, mas a diferença
essencial é que a transferência de energia é baseada
no calor, e não na eletricidade.
bateria, na qual ligações químicas são utilizadas para
armazenar e liberar energia, mas a diferença
essencial é que a transferência de energia é baseada
no calor, e não na eletricidade.
Bateria térmica
O sistema se baseia na decomposição reversível do
carbonato de estrôncio em óxido de estrôncio e
dióxido de carbono, o que consome energia térmica
(carregamento). No ciclo de uso da energia
(descarregamento), a recombinação do óxido de
estrôncio e do dióxido de carbono libera o calor
armazenado.
carbonato de estrôncio em óxido de estrôncio e
dióxido de carbono, o que consome energia térmica
(carregamento). No ciclo de uso da energia
(descarregamento), a recombinação do óxido de
estrôncio e do dióxido de carbono libera o calor
armazenado.
Em comparação com outras técnicas, o novo
sistema tem a vantagem de permitir um aumento de
10 vezes na densidade de energia, tornando o
equipamento muito menor e mais barato.
sistema tem a vantagem de permitir um aumento de
10 vezes na densidade de energia, tornando o
equipamento muito menor e mais barato.
"Nesse tipo de sistema, a eficiência energética está
estreitamente relacionada com o uso das
temperaturas mais elevadas possíveis," explica o
professor Nick Auyeung. "Os sais fundidos que
estão sendo usados hoje para armazenar energia
termossolar só funcionam a cerca de 600º C, e
também requerem grandes recipientes e materiais
corrosivos. O composto que estamos estudando
pode ser utilizado a até 1200º C, e pode ser duas
vezes mais eficiente que os sistemas existentes.
estreitamente relacionada com o uso das
temperaturas mais elevadas possíveis," explica o
professor Nick Auyeung. "Os sais fundidos que
estão sendo usados hoje para armazenar energia
termossolar só funcionam a cerca de 600º C, e
também requerem grandes recipientes e materiais
corrosivos. O composto que estamos estudando
pode ser utilizado a até 1200º C, e pode ser duas
vezes mais eficiente que os sistemas existentes.
E os materiais não são corrosivos e nem inflamáveis,
e estão disponíveis industrialmente a custo
razoável.
e estão disponíveis industrialmente a custo
razoável.
Mais ciclos
Em termos conceituais, por este processo toda a
energia produzida pode ser armazenada
indefinidamente e utilizada mais tarde, quando a
eletricidade for necessária. Alternativamente, uma
parte da energia poderia ser utilizada imediatamente
e o restante direcionado para armazenamento e
uso posterior.
energia produzida pode ser armazenada
indefinidamente e utilizada mais tarde, quando a
eletricidade for necessária. Alternativamente, uma
parte da energia poderia ser utilizada imediatamente
e o restante direcionado para armazenamento e
uso posterior.
Em testes em escala de laboratório, o sistema
funcionou bem por 45 ciclos de aquecimento e
resfriamento, quando então o material começou a
apresentar alterações químicas que reduziram sua
eficiência.
funcionou bem por 45 ciclos de aquecimento e
resfriamento, quando então o material começou a
apresentar alterações químicas que reduziram sua
eficiência.
Assim, mais pesquisas serão necessárias para
identificar formas de reprocessar os materiais ou
aumentar significativamente o número de ciclos que
podem ser executados com essa bateria térmica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=armazenar-vento-bateria-fluxo-termica&id=010115151126#.Vl3cndKrRkg
.O terceiro se refere a Bateria orgânica.
identificar formas de reprocessar os materiais ou
aumentar significativamente o número de ciclos que
podem ser executados com essa bateria térmica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=armazenar-vento-bateria-fluxo-termica&id=010115151126#.Vl3cndKrRkg
.O terceiro se refere a Bateria orgânica.
Especial Armazenar o vento: Bateria Orgânica .
.Bateria orgânica
Uma equipe de pesquisadores da Universidade
Friedrich Schiller de Jena, na Alemanha,
desenvolveu um sistema que usa polímeros
orgânicos e uma solução salina inofensiva para
armazenar energia.
Friedrich Schiller de Jena, na Alemanha,
desenvolveu um sistema que usa polímeros
orgânicos e uma solução salina inofensiva para
armazenar energia.
O sistema é voltado para o armazenamento
temporário de fontes intermitentes de energia, como
a solar e a eólica, que geram energia demais num
momento, e de menos em outro.
temporário de fontes intermitentes de energia, como
a solar e a eólica, que geram energia demais num
momento, e de menos em outro.
"O que é novo e inovador na nossa bateria é que ela
pode ser fabricada a um custo muito menor, e quase
atinge a capacidade dos sistemas tradicionais que
usam ácidos e metais," disse o professor Martin
Hager, coordenador da equipe.
pode ser fabricada a um custo muito menor, e quase
atinge a capacidade dos sistemas tradicionais que
usam ácidos e metais," disse o professor Martin
Hager, coordenador da equipe.
Durante um longo tempo, as baterias de fluxo -
também conhecidas como sistemas redox - foram
desenvolvidas utilizando o metal vanádio dissolvido
em ácido sulfúrico como eletrólito. Ocorre que o
vanádio é extremamente caro, e o ácido sulfúrico
altamente corrosivo.
também conhecidas como sistemas redox - foram
desenvolvidas utilizando o metal vanádio dissolvido
em ácido sulfúrico como eletrólito. Ocorre que o
vanádio é extremamente caro, e o ácido sulfúrico
altamente corrosivo.
Bateria redox sem ácidos
Nesta bateria redox construída pela equipe alemã,
são utilizados materiais sintéticos. A estrutura
central lembra o isopor (poliestireno), no qual
grupos funcionais foram adicionados para permitir
que o material aceite ou doe elétrons.
são utilizados materiais sintéticos. A estrutura
central lembra o isopor (poliestireno), no qual
grupos funcionais foram adicionados para permitir
que o material aceite ou doe elétrons.
Os polímeros literalmente "nadam" em uma solução
aquosa, sem necessidade de ácidos agressivos.
aquosa, sem necessidade de ácidos agressivos.
"Assim, conseguimos usar uma membrana de
celulose simples e barata e evitar materiais tóxicos e
caros," disse Tobias Janoschka, principal projetista
do sistema.
celulose simples e barata e evitar materiais tóxicos e
caros," disse Tobias Janoschka, principal projetista
do sistema.
Nos primeiros testes, a bateria redox de fluxo
suportou 10.000 ciclos de carga e descarga com
uma perda mínima de capacidade.
suportou 10.000 ciclos de carga e descarga com
uma perda mínima de capacidade.
A densidade de energia do protótipo chegou a 10
Watts-hora por litro. A equipe afirma já estar
trabalhando em uma versão maior e mais eficiente.
O quarto, se refere a Fluxo de lítio, publicada em
30/11/2015.
A tecnologia possui uma inusitada junção de elementos sólidos e líquidos, uma novidade nas baterias redox. [Imagem: C. Jia et al. - 10.1126/sciadv.1500886]
Tecnologia matadora
Se existe uma tecnologia "matadora" para as baterias de fluxo, ela consiste na incorporação da tradicional tecnologia das baterias de lítio nos fluxos eletroquímicos que permitem armazenar energia em tanques.
Isto porque as baterias de lítio têm uma densidade
de energia muitíssimo mais elevada do que qualquer
bateria de fluxo demonstrada até hoje, incluindo as
mais desenvolvidas - mas muito problemáticas -
baterias redox de vanádio.
de energia muitíssimo mais elevada do que qualquer
bateria de fluxo demonstrada até hoje, incluindo as
mais desenvolvidas - mas muito problemáticas -
baterias redox de vanádio.
Pois o feito acaba de ser realizado por Chuankun
Jia, da Universidade Nacional de Cingapura, cuja
equipe construiu a primeira bateria de fluxo redox
usando o lítio como elemento principal do ciclo
eletroquímico que armazena a energia.
Jia, da Universidade Nacional de Cingapura, cuja
equipe construiu a primeira bateria de fluxo redox
usando o lítio como elemento principal do ciclo
eletroquímico que armazena a energia.
Bateria de fluxo de lítio
Jia manteve a arquitetura geral de uma bateria de
fluxo, com tanques de armazenamento de cargas
separados por uma pilha central de eletrodos,
responsáveis por armazenar e depois recuperar a
eletricidade.
fluxo, com tanques de armazenamento de cargas
separados por uma pilha central de eletrodos,
responsáveis por armazenar e depois recuperar a
eletricidade.
Mas, no interior dos tanques externos, ele usou
compostos de lítio em estado sólido, um contendo
um material comumente usado no polo negativo das
baterias de íons de lítio, chamado fosfato de ferro-
lítio (LiFePo4), e o outro contendo dióxido de titânio
(TiO2), frequentemente usado no polo positivo das
bateria de lítio.
compostos de lítio em estado sólido, um contendo
um material comumente usado no polo negativo das
baterias de íons de lítio, chamado fosfato de ferro-
lítio (LiFePo4), e o outro contendo dióxido de titânio
(TiO2), frequentemente usado no polo positivo das
bateria de lítio.
Os líquidos foram mantidos no papel de
transportadores de carga - os chamados mediadores
redox. Os materiais sólidos são porosos o suficiente
para permitir que os mediadores redox líquidos os
atravessem e capturem elétrons e íons de lítio,
levando-os para a membrana de separação.
transportadores de carga - os chamados mediadores
redox. Os materiais sólidos são porosos o suficiente
para permitir que os mediadores redox líquidos os
atravessem e capturem elétrons e íons de lítio,
levando-os para a membrana de separação.
A equipe ainda modificou o material comumente
usado como membrana nas baterias de fluxo,
chamado Nafion, combinando-o com outro polímero
que permite que os íons de lítio passem mais
facilmente.
usado como membrana nas baterias de fluxo,
chamado Nafion, combinando-o com outro polímero
que permite que os íons de lítio passem mais
facilmente.
Bateria redox sólido-líquida
E essa configuração sólido-líquido inusitada para uma bateria de fluxo funcionou. E funcionou bem, armazenando 10 vezes mais energia por volume nos tanques do que as baterias tradicionais de vanádio - a densidade de energia chegou a 500 Watts-hora por litro.
A novidade trouxe novo ânimo para os
pesquisadores da área, que agora devem se
debruçar na melhoria dos detalhes que faltam para
viabilizar a adoção prática da bateria de fluxo de lítio.
pesquisadores da área, que agora devem se
debruçar na melhoria dos detalhes que faltam para
viabilizar a adoção prática da bateria de fluxo de lítio.
O principal desafio a ser vencido é que, embora
armazene muita energia, a nova bateria libera essa
energia muito lentamente. A equipe afirma estar
enfrentando o problema tentando melhorar a
membrana e os mediadores redox usados, de forma
a preservar os ganhos com o uso dos compostos
sólidos de lítio.
Presidenta brasileira falando em estocar o vento:
J.A
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